51

Министерство образования и науки Российской Федерации

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники

Н.С. Легостаев

МАТЕРИАЛЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Методические указания по изучению дисциплины

Томск 2012

Легостаев Н.С.

Материалы электронной техники: методические указания по изучению дисциплины / Н.С. Легостаев – Томск: Факультет дистанционного обучения, ТУСУР, 2012. – 60 с.

Пособие содержит задачи, решение которых позволяет глубже понять физические закономерности, определяющие свойства и поведение проводниковых, полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов в различных условиях их эксплуатации, во взаимосвязи с конкретным применением в элементах и устройствах электронной техники различного функционального назначения. Задачи для самостоятельного решения снабжены ответами в виде общего выражения или конечного результата вычисления. Приведены также решения задач с использованием теоретического материала, недостаточно полно представленного в учебном пособии.

Представлены рекомендации по самостоятельному изучению теоретического материала, выполнению контрольных и лабораторных работ.

Для студентов, обучающихся по направлению 210100 “Электроника и наноэлектроника” с профилем “Промышленная электроника” с использованием дистанционных образовательных технологий.

Ó Легостаев Н. С.

Ó Факультет дистанционного обучения, ТУСУР, 2012

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 4

1 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА 5

1.1 Общие свойства и отличительные особенности материалов электронной техники 5

1.2 Проводниковые материалы 5

1.3 Резисторы 5

1.4 Диэлектрики 5

1.5 Конденсаторы 6

1.6 Активные диэлектрики и элементы функциональной 6

электроники 6

1.7 Магнитные материалы 6

1.8 Полупроводниковые материалы 6

2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ 7

2.1 Общие указания по решению задач 7

2.2 Примеры выполнения типовых заданий контрольной 8

работы №1 8

3 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 50

4 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 51

Введение

Предметом дисциплины «Материалы электронной техники» являются физические закономерности, определяющие свойства и поведение проводниковых, полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов в различных условиях их эксплуатации

Курс «Материалы электронной техники» является элементом модуля “Физические основы электроники”, который входит в базовую часть профессионального цикла дисциплин образовательной программы подготовки бакалавров по направлению “Электроника и наноэлектроника”.

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

– физическую сущность процессов, протекающих в проводниковых, полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалах при их использовании в современных устройствах электронной техники различного функционального назначения;

– методы оценки основных свойств материалов электронной техники;

– физические принципы работы, основные эксплуатационные характеристики и параметры пассивных элементов электронной техники;

– технические характеристики и экономические показатели отечественных и зарубежных разработок в области создания материалов электронной техники;

–основные направления, связанные с внедрением новых материалов и технологий, и отражающие требования и тенденции развития электронной техники.

уметь:

– рассчитывать основные параметры и характеристики, проводить экспериментальные исследования материалов электронной техники;

– выбирать материалы различного функционального назначения с учетом технико-экономических показателей, допустимых нагрузок, влияния внешних факторов.

владеть:

– методами расчета параметров и основных характеристик материалов электронной техники;

– методиками проведения эксперимента по исследованию характеристик материалов.

Дисциплина является предшествующей для следующих дисциплин профессионального цикла: «Квантовая и оптическая электроника», «Аналоговая электроника», «Магнитные элементы электронных устройств», «Схемотехника», «Основы проектирования электронной компонентной базы», «Основы преобразовательной техники», «Энергетическая электроника».

1 Методические указания по изучению теоретического материала

1.1 Общие свойства и отличительные особенности материалов электронной техники

Необходимо знать классификацию материалов по электрическим и магнитным свойствам. Следует изучить природу электропроводности твердых тел в рамках классической физики и в квантово-механическом представлении. Необходимо знать молекулярно-атомную структуру материала и уметь объяснять индуцированные в материале физические явления и эффекты. Важно знать общие свойства и отличительные особенности металлов, диэлектриков и полупроводников.